Плоскость фокальная линзы

Если на пластинку Люммера—Герке падает свет от широкого источника, то падающие, а следовательно, и преломленные лучи соответствуют различным значениям г. Поэтому мы получим в фокальной плоскости собирающей линзы (или в трубе, установленной на бесконечность) систему полос разного порядка ш, m -f I, m 4- 2,. .., соответствующих разным углам г , r +i, определенным по формуле 2 dn os г = т. Распределение интен- [c.141]

Ввод информации в световой луч осуществляется с помощью транспаранта или пространств, модуляторов света. Оптич. луч, модулированный в каждой точке своего поперечного сечения, позволяет обрабатывать параллельно сразу большой массив данных, представленный в форме двумерной оптич. картинки. Оптич. устройства дают возможность очень просто и быстро реализовать ряд важных интегральных оптаций над двумерными сигналами, таких как преобразования Фурье, Гильберта и Лапласа, нахождение свёртки и корреляции двух ф-ций и нек-рые др. Так, обычная оп-тнч. линза позволяет мгновенно получить фурье-спектр оптич. изображения, падающего на эту линзу. Вводя соответствующие фильтры в фокальную плоскость после линзы, можно значительно улучшить качество оптич. изображения или даже увидеть изображение невидимого фазового объекта. [c.437]

Подвижная апертурная диафрагма с отверстием диаметром 10—50 мкм расположена в задней фокальной плоскости объективной линзы она позволяет выбрать из всех рассеянных электронов более или менее узкий пучок и лишь его использовать для формирования изображения, что обеспечивает контраст изображения (как абсорбционный, так и дифракционный). Кроме того, апертурная диафрагма способствует получению большей резкости изображений, уменьшая влияние сферической аберрации. Малая угловая апертура объективной линзы обеспечивает и большую глубину резкости, необходимую для получения резких снимков на фотопластинках, расположенных значительно ниже экрана, на котором фокусируется изображение. Наличие подвижной апертурной диафрагмы позволяет получать темнопольные изображения путем смещения падающего электронного пучка или диафрагмы таким образом, чтобы через нее проходили только рассеянные электроны. Тогда те участки объекта, которые сильнее рассеивают электроны, будут на изображении более светлыми. При исследованиях необходимо выбирать оптимальные размеры апертурной диафрагмы, поскольку с их уменьшением возрастают контрастность и резкость изображения, но падает его яркость. [c.48]

Осветительное устройство микроскопа (источник электронов — катод, направляющий электрод, анод, конденсорная линза) направляет на объект узкий пучок одинаково быстрых электронов. Проходя через объект — прозрачную для электронов пленку толщиной до 0,1 мкм — электроны рассеиваются в пространственном угле, который тем больше, чем больше толпщна или плотность пленки в каждой данной точке (рис. 2.2). Рассеянные объектом электроны попадают в поле объективной линзы и фокусируются вблизи фокальной плоскости проекционной линзы, создавая промежуточное изображение объекта на флуоресцирующем экране, увеличенное в 120-150 раз. Контрастность и четкость этого изображения обеспечиваются малостью апертурной диафрагмы, находящейся под объектом и пропускающей лишь те электроны, которые претерпели при прохождении сквозь объект небольшое отклонение. Поэтому изображение сильно рассеивающих мест объекта, формируемое относительно меньшим числом электронов, прошедших через диафрагму, пол) ается менее ярким. Центральная часть этого изображения увеличивается до 200 раз проекционной линзой и наблюдается на флуоресцирующем экране или фиксируется на фотопластинку. [c.32]

Ограничивая наше рассмотрение для простоты одним измерением, осью X, показанной на рис. 5.18, предположим, что является комплексной амплитудой, пропускаемой при когерентном освещении объекта. В фокальной плоскости первой линзы мы имеем преобразование Фурье от f , которое можно обозначить Fy. Прописная буква F представляет собой обычное преобразование от /, а индекс X обозначает координату в фурье-плоскости. (Чтобы мы могли выявить зависимость по возможности яснее, пренебрежем разными факторами, такими, как длина волны освещения, фокусные расстояния линз и т.д., которые воздействуют только на геометрические стороны явления.) [c.116]

В фокальной плоскости второй линзы мы имеем изображение, скажем, комплексной амплитуды которое является преобразованием Фурье от Ux- Использование теоремы о свертке и преобразовании S- [c.117]

Фильтр Ф представляет собой транспарант с амплитудным пропусканием Я (g, т]), соответствующим требуемой частотной характеристике (амплитудное пропускание в общем случае может быть комплексным). Выходной сигнал (х, у) формируется в задней фокальной плоскости П линзы Лг- [c.142]

В предположении, что второй интеграл в (6.2.17) пренебрежимо мал, получаем известное соотношение, связывающее распределение комплексных амплитуд в задней и передней фокальных плоскостях идеальной линзы [c.208]

Тогда распределение комплексных амплитуд в задней фокальной плоскости идеальной линзы равно фурье-пре-образованию от входного распределения с точностью [c.217]

Здесь индексы О, L, L2, I, F относятся соответственно к плоскостям объекта, первой и второй линз, изображения и совмещенной фокальной плоскости двух линз интегрирование ведется по этим плоскостям. Кроме того, в (1.8) использованы обозначения Fi = I//1, F2 = I//2. [c.16]

Голограммы Фраунгофера. Эти голограммы получаются при интерференции плоского опорного пучка с дифракционными картинами дальнего поля объекта. (Голограммы Фурье представляют собой частный случай голограмм Фраунгофера, когда плоскость записи находится в задней фокальной плоскости записывающей линзы, так что постоянная составляющая находится в начале координат.) Поскольку интерферирующие волновые фронты плоские, полосы представляют собой прямые линии. Это свойство позволяет полностью использовать разрешение среды, а также, как будет показано в разд. [c.459]

Оптическая схема такой голограммы приведена на рис. 3.1. Предмет типа транспарант помещен в плоскости Pi. Изображение его в плоскости создается с помощью широкоугольных систем линз L. Если предмет трехмерный, то плоскости Pi и соответствуют средним сечениям плоскости и его изображениям. Плоскости Рг и Рз, соответственно, обозначают заднюю фокальную плоскость системы линз L и плоскость голограммы. Опорная волна R падает под углом 0 к оптической оси. [c.70]

Изображение располагается в задней фокальной плоскости второй линзы. Смещение изображения в этой плоскости определяется разностью углов наклона референтной и восстанавливающей волн изображение может быть перевернутым и увеличенным в зависимости от соотношения фокальных расстояний линз. [c.53]

Посмотрим теперь, каков будет спектр негатива, если воспользоваться схемой, представленной на рис. 55. Негатив Н освещается параллельным пучком от точечного источника, расположенного на бесконечности и испускающего монохроматический свет с длиной волны X. В фокальной плоскости F линзы О возникает спектр негатива Н, т. е. [c.58]

Метод измерения дальнего поля, изложенный выше, пригоден также для измерения распределения энергии в фокальной области линзы. В принципе это, конечно, можно сделать, просто помещая подходящий регистрирующий материал, например фотопленку, в фокальной плоскости и экспонируя его под сильно ослабленным пучком лазера. Но в большинстве случаев изображение оказывается слишком малым и, кроме того, часто бывает необходимо непрерывно контролировать это энергетическое распределение. Для этого можно отщеплять часть пучка, не внося при этом существенных ошибок, например с помощью оптически тонкого расщепителя пучка, и регистрировать изображение в фокальной плоскости длиннофокусной линзы, в то же время фокусируя остаток пучка на мишень с помощью короткофокусной линзы. Эти два изображения будут почти [c.133]

Свет, прошедший через эталон, фокусируется через ирисовую диафрагму, расположенную в фокальной плоскости выходной линзы и образующую выходной зрачок диаметром приблизительно 2а = 1 мм. Пройдя через диафрагму, свет попадает на фотоумножитель. Выходное напряжение фотоумножителя развертывается на экране осциллографа и регистрируется. [c.443]

Интерференционную картину с большим количеством полос можно наблюдать при освещении кристаллической пластинки сильно сходшцимся пучком света. Для этого после поляризатора устанавливают короткофокусную линзу (рис. 5. 2г ),а). Возникающие интерференционные полосы удобно наблюдать не на весьма удаленном экране, а в фокальной плоскости проецирующей линзы, помещенной между кристаллической пластинкой и анализатором. [c.208]

Фурье-фильтрация используется во многих традиц. методах ясследования объектов, непооредств. наблюдение к-рых по тем или иным причинам невозможно или затруднено. Стандартная схема оптич. систем с фурье-фильтрацией приведена на рис. Близкий к параллельному пучок света от лазера либо от иного малого источника света 1, помещённого в фокальной плоскости коллимирующей линзы 2, проходит через исследуемый объект 3 и попадает в фурье-фильтр, состоящий из двух положительных софокусных линз и б в расположенного в их общей фокальной плоскости фазово-амплитудного транспаранта 3. В фокальной плоскости линзы 4 формируется фурье-образ распределения поля перед [c.153]

Рассмотрим рис. 1.5, на котором изображена объектная маска с двумя очень малыми апертурными отверстиями В и С, однородно освещенными квазимонохроматическим светом от удаленного источника. Плоские волны поступают по нормали к маске, а сферические волновые фронты расходятся из В и С. Схема такая же, как и в опыте Юнга, за тем исключением, что теперь дополнительно у нас есть линза, которая создает изображение точечных отверстий в плоскости, расположенной, как показано на рисунке. Непосредственный интерес представляет, однако, задняя фокальная плоскость линзы. Рассмотрим любую точку Р, лежащую в направлении под углом 0 к оси линзы в ней складываются вместе и интерферируют только составляющие, распространяющиеся от В и С в направлении 0 (сравните с опьггом Юнга, где интерференция в точке Р на рис. 1.1 происходит между светом, распространяющимся от апертур в разных направлениях). Мы увидим, что конкретная дифракционная картина (определяемая ниже как фраун-гоферовская) в задней фокальной плоскости отображающей линзы является особенно важным промежуточным шагом в формировании изображения, выполняемом линзой. Это позволяет оценить конечную стадию формирования изображения и предоставляет единственную и особую по своей важности возможность для преобразования изображения. Указанное обстоятельство подробно обсуждается в гл. 5, но здесь мы исследуем некоторые свойства картины, сформированной в описанном выше примере. Прежде, однако, отметим, что для экспериментального получения таких дифракционных картин Фраунгофера необходимо обеспечить существование статистических фазовых соотношений, обусловленных когерентным освещением (см. замечания в предьщущем разделе о различиях между когерентным и некогерентным формированием изображения). До гл. 5, где вновь обсуждается эта разница, мы будем (если не указано особо) предполагать, что условия когерентности выполняются. [c.20]

Голограммы того типа, который мы уже рассмотрели, называют френелевскими или фраунгоферовскими в зависимости от расположения регистрирующей фотопластинки в ближней или дальней зоне. Такие голограммы используются в безлинзовой фотографии трехмерных объектов и во многих других приложениях голографии. Однако голограмма может быть построена в любой плоскости и при схеме, показанной на рис. 5.18, она регистрируется в фокальной плоскости первой линзы, плоскости преобразования Фурье от объекта. Эта голограмма преобразования Фурье (или обобщенная голограмма) обладает свойствами, которые имеют особую ценность в определенных типах фильтрации. (Существует также безлинзовая геометрическая схема регистрации голограмм такого типа). [c.116]

Пусть измерительная линза заметно удалена от источника, так что параметр ширины на линзе Wi существенно превышает Wq и дифракционная компонента расходимости соответственно мала. Мысленно разобьем линзу на две, одна из которых имеет фокусное расстояние, равное радиусу кривизны Pi волнового фронта непосредственно перед ней, у другой / = = (1// — 1/Pi) >/ Первая из этих линз вьшрямляет волновой фронт и тем самым уничтожает геометрическую компоненту расходимости, превращая пучок в гауссов с параметром ширины в перетяжке Wi и полной расходимостью X/ n/ttwi), существенно меньшей, чем у исходного пучка. Вторая линза формирует в своей фокальной плоскости, т.е. на расстоянии / = / пятно, размер которого соответствует этой меньшей расходимости. Нетрудно видеть, что отношение djl достигнет своего минимального значения, равного X/( /7rwi), именно здесь, а не в истинной фокальной плоскости измерительной линзы (где оно составляет [c.59]

Из полученного результата можно сделать следующие выводы об импульсе в фокальной плоскости временной линзы . Форма импульса в точности повторяет форму фурье-спектра первоначального импульса [23, 291 такие импульсы получили название спектронов [30, 31]. Огибающая импульса р (t, F) симметрична независимо от начальной формы ро(0 (рис. 1.10), за исключением асимметричного, описываемо- [c.43]

Рис. 1.10. Преобразование огибающей светового импульса в диспергирующей линейной среде а — первоначальный импульс б— спектрон (импульс в фокальной плоскости временной линзы) в — обращенный во времени импульс (импульс в оптически сопряженной плоскости временной линзы). Огибающая импульса р нормирована на максимальное входное значение

Таким образом, при выполнении прийятУх Дбпуще-ний распределение комплексных амплитуд в задней фокальной плоскости идеальной линзы с точностью до комплексной постоянной равно преобразованию Фурье от распределения комплексных амплитуд в плоскости Pi. [c.209]

Транспарант с амплитудным пропусканием T iyx, Vy) получают путем линейной фотографической двухступенчатой записи распределения H(v, Vj,), формируемого в задней фокальной плоскости преобразующей линзы [c.247]

Прежде чем переходить к ашшиэу процесса такой реконструкции, представим для удобства записи пропускание голограммы с помощью постоянной величины, являющейся пространственной частотой интерференционной картины. Можно показать, что в случае, когда изображение объекта формируется двумя линзами, осуществляющими последовательно две операции фурье-преобразования, объектная волна не содержит фазового множителя сферической волны. Действительно, если плоская волна освещает объект с пропусканием Т(хо, о) и дифрагированная этим объектом волна проходит последовательно через две соосные собирательные линзы, причем задняя фокальная плоскость одной и передняя фокальная плоскость второй совпадают (телескопическая система), то распределение комплексных амплитуд в задней фокальной плоскости второй линзы имеет вид [c.16]

Пусть теперь в ппоско( восстановленного изображения проводится пространственная фильтрация с помощью непрозрачного экрана с круглым отверстием радиуса/ .Операцию фильтрации, так же как и в спекл-интерфе-рометрти, представим умножением комплексной амплитуды светового поля в плоскости фильтрации на функцию пропускания фильтра. Наблюдение дем проводить в плоскости ( т ), являющейся задней фокальной плоскостью собирающ линзы (рте. 73), или в плоскости, удаленной от плоскости фильтрации на расстояние L>R. [c.141]

В работах [165-166, 170] была продемонстрирована возможность измерения методом спекл41нтерферометрии наклона 1 едеформируемого диффузно рассеивающего объекта независимо от его поперечного переме щения. В частности, в [165-166] зта возможность достигалась за счет коллимированного освещения о екта и регистрации спекл-картины в заднот фокальной плоскости положительной линзы. В [170-171] показано, что этого же можно достичь, не прибегая к коллимированному освещению, фокусируя регистрирующую фотокамеру на плоскость, в которой находилось бы зеркальное изображение освещающего источника, отраженного в исследуемой поверхности, а также освещая обьект в направлении, близком к оптической оси фотокамеры. [c.160]

Пусть двукратно экспонированная фотопластинка с пропусканием t(u,v) освещается нормально плоским пучком малого диаметра (нераз-веденным лазерным пучком), а рассеянное на фотопластинке поле пропускается через собирающую линзу о фокусным расстоянием /г (рис. 85). Интенаганость в задней фокальной плоскости зтой линзы будет пропорщю- [c.161]

Для получения корреляции опорный пучок перекрывается, в плоскости Р2 помещается согласованный фильтр t x2, у2), а во входной плоскости Pi устанавливается транспарант с амплитудным пропусканием g xu уд- При этом распределение комплексных амплитуд света, падающего на плоскость Рз, описывается функцией G( , и), и после прохождения этого распределения через согласованный фильтр мы имеем G u,v) t x2, У2). Поскольку плоскость Рз совмещена с передней фокальной плоскостью второй фурье-преобразующей линзы L3 с фокусным расстоянием /3, распределение комплексных амплитуд в задней фокальной плоскости этой линзы представляет собой фурье-образ произведения G-t] таким образом, [c.555]

Этот интеграл представляет собой голограмму пол исходного объекта, фильтруемой sine — функцией, локализованной иа задней фокальной плоскости изображающей линзы. [c.89]

Каналы К2 и Кь служат для обработки локационного сигнала при небольшом отношении сигнал/шум и при малом радиусе корреляции фазовых флуктуаций в плоскости апертуры, обусловленных турбулентностью атмосферы. Канал К2 используется при локации целей с зеркальными поверхностями, а канал Кь для целей с шероховатыми поверхностями. Каждый из каналов К2 Кь в свою очередь, содержит два различных канала обработки принимаемого сигнала. В К2 входят канал с традиционной голографической обработкой и канал с формированием безопорной голограммы. В голо-графическом канале осуществляется обработка, подобная той, которая имеет место в канале К. Однако в данном случае интенсивность после голографической обработки не сразу используется для вычисления углового функционала. Вначале она регистрируется в фокальной плоскости собирающей линзы, а затем просвечивается через маску с коэффициентом прозрачности, сформированным в соответствии с параметрами состояния атмосферы, получаемыми из системы оперативного зондирования. В интенсивностном канале осуществляется регистрация безопорной голограммы и ее сверка с эталонными голограммами. Результаты обработки сигнала в обоих каналах позволяют вычислить соответствующий условный функционал. [c.155]

Распределение интенсивности в дальней зоне лазера с моду лированной добротностью было определено при помощи пленки, помещенной в фокальную плоскость длиннофокусной линзы (136 см), причем использовалась вся длительность ослабленного лазерного импульса. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...